Energiewendedienlicher Quartiersbetrieb durch gemeinschaftliche Flexibilitätskoordination

Das Hinweisschild zur SmartCity am Durchgang zum Quartier

Eine große Herausforderung der nationalen Energiewende hin zum größtmöglichen Einsatz von Erneuerbaren Energien wird die Stabilisierung des Stromnetzes und damit die Aufrechterhaltung der Versorgungssicherheit sein. Um die fluktuierenden Energien aus erneuerbaren Energieerzeugungseinheiten auszugleichen, können flexible Energiegemeinschaften genutzt werden.

Das Forschungsvorhaben „Energiewendedienlicher Quartiersbetrieb durch gemeinschaftliche Flexibilitätskoordination“ (EnQuaFlex) hat die einmalige Möglichkeit, ein innovatives Wohnquartier hinsichtlich einer energiewendedienlichen Betriebsführung zu untersuchen und die Erkenntnisse in die Entwicklung eines ganzheitlichen Quartier-Energiemanagementsystem einfließen zu lassen.

Die Projektlaufzeit beträgt drei Jahre. Das Verbundvorhaben wird im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms „Innovationen für die Energiewende“ durch das BMWK gefördert.

Projektpartner

hochschule 21 (Verbundkoordinator)
Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme, Abteilung Smart Grids
RWTH Aachen, Institute for Energy Efficient Buildings and Indoor Climate
synavision GmbH
Green Planet Energy eG, Abteilung Energiesysteme und Technologische Entwicklung (assoziierter Partner)
Viebrockhaus AG (assoziierter Partner)

Projektziele

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, ressourceneffiziente Technologien mit einer energiewende-, netz- und quartiersdienlichen Betriebsführung für die Wohnquartiere der Zukunft unter realen Betriebsbedingungen zu betrachten und ein Lastmanagement zu implementieren, welches das lokale Quartier sowie das Gesamtenergiesystem heute und in Zukunft (“energiewendedienlich”) optimiert. Parallel zu diesen technischen Transformationen sollen Wechselwirkungen auf die Bewohner*innen des Wohnquartiers untersucht werden. Um dieses Ziel zu erreichen, werden die Gebäudetechnologien im Einzelnen, deren intelligentes Zusammenwirken mittels agentenbasierten Energiemanagement auf Quartiersebene sowie das Verhalten der verschiedenen Akteursgruppen analysiert. Konkret werden vier Arbeitsziele verfolgt:

Arbeitsziel 1: Quartiersbezogene Gebäude- und Anlagensimulation sowie Analyse der Auswirkungen auf Quartiersebene

Arbeitsziel 2: Entwicklung und Anwendung eines quartiersbezogenen Energiemanagementsystems zur Maximierung der Energiewendedienlichkeit

Arbeitsziel 3: Erprobung individueller Kommunikationswerkzeuge innerhalb der Energiegemeinschaft (Maschine – Mensch – Community)

Arbeitsziel 4: Förderung der Transparenz und des Wissenstransfers zur Steigerung der Akzeptanz von energiewendedienlichen Maßnahmen

Aufgabengebiet des Projektteams der hs21

Das Teilvorhaben der hs21 im Verbundprojekt EnQuaFlex umfasst u.a. die Aufnahme und Auswertung der Energieströme der einzelnen Quellen und Senken als Bottom-Up-Betrachtung innerhalb des Quartiers sowie den partiellen Messdatentransfer an die Verbundpartner. Ergänzend werden die Rückwirkungen der Optimierungen innerhalb der Quartiersebene auf die Anlagentechniken untersucht. Die Betriebsdaten der Anlagentechniken werden mit physikalischen Referenzmodellen kennzahlenbasiert verglichen. Basierend auf den Ergebnissen werden LCA-Prognosen erstellt, ebenfalls erfolgt eine Bewertung der Zuverlässigkeit und Quartiersdienlichkeit der unterschiedlichen Gebäudetechniken. Im Rahmen einer Verifizierung erfolgen Stichprobenmessungen der übermittelten Anlagendaten mit Referenzmesstechnik.

Zur weiteren Verwertbarkeit der Messergebnisse wird eine projektbezogene Webseite für das Gesamtvorhaben aufgebaut, auf der quartalsweise die quartiersbezogenen Messergebnisse und Auswertungen transparent veröffentlicht werden. Dadurch findet ein kontinuierlicher Wissenstransfer mit allen Stakeholdern statt, der mit Veröffentlichungen und Veranstaltungen abgerundet wird.

Neben dem eigenen Teilvorhaben übernimmt die hochschule 21 die Rolle des Verbundkoordinators.